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第十一章其他物理性污染及其防治第一节放射性污染与防治自然界长期存在的放射性现象，直到百余年前才被人类所发现。进入20世纪中期，人类才能以核能为自身造福。随着科学技术的发展，核辐射技术的应用越来越广，随之而来的是放射性污染与预防问题已为世人所瞩目和关注。一、有关放射性的基础知识（一）放射性的发现与发展1895年德国科学家伦琴在研究高真空放电管时发现了被他称作的X光的射线，次年法国科学家贝可勒尔在进一步研究X射线时发现铀（U）的化合物也能放出射线，这是被发现的第一个天然放射性元素。凡具有能自发地放出射线这一特征的物质，即称为放射性物质。其放出的射线是由光子或粒子组成，它能对周围的介质或肌体产生电离作用，造成放射性污染或损伤。一、有关放射性的基础知识（二）核能的开发核利用全球第一座核电站于1954年在前苏联投入运行，并向工业系统供电，标志着人类和平利用原子能的开始，现在全世界已有400多座核动力在运行，其装机容量占世界总发电量的1/6以上。一、有关放射性的基础知识（三）核素和放射性同位素的应用1、核素和放射性同位素性质核素为具有特定特征的某种原子的统称。凡原子序数相同而质量不同的一组核素，即同属一种元素的某组核素，在元素周期表中占据同一位置，称它们为核元素的同位素。2、在环保及三废治理中的应用1）可处理用普通方法难以解决的解毒、降解或脱色去污等问题；2）应用同位素示踪技术可以测定土壤、地表水、地下水的运移规律等；3）可利用核技术判定环境中污染物的来源和性质；4）可研究各有关样品中痕量化学元素的作用和影响。二、环境中的电离辐射源及其防治原则和标准（一）环境中的电离发生源1、天然放射性核素在宇宙万物中无不存在放射性核素。正是由于它们的存在，构成放射性本底，其中包括宇宙射线和从自然界矿石中提取物。2、人工放射性核素如铀矿的开采核冶炼、纯化和转化、核反应堆燃料的加浓和制备、核反应堆运行、核反应的后处理和废物处置、医疗照射引起的放射性污染等。二、环境中的电离辐射源及其防治原则和标准（二）放射性对人体的危害会使RNA和DNA链断裂，并引起非正常的细胞出现，若受损细胞是体细胞则为躯体效应，若受损细胞是生殖细胞，则表现在受辐射者的后代身上，产生遗传效应。二、环境中的电离辐射源及其防治原则和标准（三）辐射防护基本原则1、辐射事业的正当化进行任何伴随有辐射的行为，所得的利益必须大于所付出的代价（包括健康损失），才能被认为是正当的，否则不应采取该项行为。2、防护水平的最优化辐射剂量应当保持在可以合理做到的最低水平。也即是为了降低集体剂量当量而增加的防护费用，同所减少的损失相比必须是合算的。3、个人剂量的限额化个人所接受的剂量不能超过所规定的剂量限值。二、环境中的电离辐射源及其防治原则和标准（四）辐射防护标准见P237表11-4。希沃特（Sv），剂量当量。反映各种射线被吸收后产生的生物效应和危险度，与吸收剂量和射线种类有关。需进行品质因素加权修正，使修正后的吸收剂量更能反映辐射对机体的危害程度。定义为1Sv=1J/Kg，每公斤(千克、kg)人体组织吸收1焦耳(J)，为1希沃特。更常用的毫希沃特(mSv),，1mSv=0.001Sv。此外还有微希沃特（μSv），1μSv=0.001mSv。它代表了受到电离辐射照射的个人的总伤害。二、环境中的电离辐射源及其防治原则和标准（五）辐射防护方法1、有关内照射的防护方法1）时间防护即缩短受辐射时间。2）距离防护加大与辐射源间的距离。3）屏蔽防护对辐射源的射线加以屏蔽阻挡。如配戴橡胶或铅质手套、围裙和防护眼镜。2、有关外照射的防护方法1）稀释、分散法降低其活度水平。2）包容、集中法如将其放于铅室或一些容器内。三、放射性污染的特点、来源与防治技术对策（一）放射性污染的特点1、放射性核素的毒性高于一般的化学毒物2、可能影响遗传,给后代带来隐患3、放射性的剂量靠人的感官难以知晓4、具有很强的穿透性5、放射性核素具有蜕变能力当形态变化时，可使污染范围扩大。6、放射性活度只能通过自然衰变而减弱（二）放射性污染的来源1、核工业产生的三废如铀矿开采和冶炼；核燃料制备、核废物贮存、处理和处置等等。2、意外事故如难以预测的核事故的发生。3、核试验核试验造成的环境污染，影响面涉及全球。目前大气中的核试验因受到全球公众舆论的反对而为各国相约禁止，地表的核污染现已逐渐降低。4、同位素的应用各有关单位、机构在使用放射性同位素进行探测、治疗、诊断、消毒过程中，导致所谓“城市放射性污染物”。（三）放射性废物管理的分类和防治技术对策1、放射性废物的分类高放长寿命、中放长寿命、低放长寿命、中放短寿命和低放短寿命五类。2、放射性污染防治技术对策1）重视放射性废气处理核设施排放的放射性气体，必须经过过滤净化处理，使之减到最小程度，符合国家排放标准。2）强化放射性废水处理放射性废水的排放要保持在可以合理实施的最低水平，实际排放浓度必须低于核定的浓度限值。3）妥善处理固体放射性废物进行深埋或最小化后深埋。四、放射性废物的处理与处置（一）放射性废液的处理1、放置衰变法；2、稀释排放法；3、化学沉淀法；4、离子交换法；5、蒸发法（浓缩贮存）；6、固化法。如水泥固化、沥青固化、塑料固化、玻璃固化等。（二）放射性固体废物的处理1、焚烧；2、压缩切割法；3、包装法；4、去污法（三）放射性废气的处理1、过滤法；2、吸附法；3、放置法四、放射性废物的处理与处置（四）放射性废物的处置1、扩散型处置法其比活度低于法定值的放射性废气或废水，在控制的条件下向环境排入大气或水体。2、管理型处置法此法用于不含铀元素的且低放固体废物的浅地层处置。3、隔离型处置法此法适用于数量较少，比活度较高寿命长的高放废物。4、再利用法此法适用于极低放射性的固体废物。第二节电磁辐射污染与防治一、电磁辐射的特征与射频波谱电磁辐射是由振荡的电磁波产生的。电磁波传播能量的过程，称为电磁辐射。高频电磁场与微波统称为射频，射频的波谱有低频、中频、高频、甚高频、特高频、超高频、极高频。二、射频技术应用与辐射源及环境污染电磁辐射以其产生方式可分为两种。天然产生的电磁辐射主要来自地球的热辐射、太阳的辐射、宇宙射线和雷电等，对人类无影响。环境中对环境能造成污染的辐射源一是来自人们为传递信息而发射的；另一是在工业、医学中利用电磁辐射加热时的泄漏。前者的电磁辐射对发射和接收设备而言为有用信号，而对于其它电子设备和广大公众而言则为干扰源和污染源。为了提高接收效果或增加传递距离，常需要加大发射功率，导致发射体附近的环境产生很强的电磁辐射水平。后者的能量转换，难免有部分电磁能以电磁辐射传播出去，构成环境污染因素。电磁辐射可能造成的危害有以下几个方面。1、引燃爆炸2、干扰信号3、危害人体健康如头晕、头痛、乏力、睡眠障碍、记忆力减退、食欲不振、脱发、多汗、心悸、女性月经紊乱、惊动过缓、心律不齐、晶状体混浊、白内障等。三、电磁辐射污染的防治原则1、减少泄漏2、合理布局在居民密集的生活区或生活点不设置高频与微波设备。3、采取有效治理措施可采用屏蔽、隔离、吸收等防治措施，使泄漏量最大限度的减少，达到消除污染的目的。4、加强个人防护四、电磁辐射污染的防治方法1、屏蔽法2、接地法3、吸收法4、加强城市规划，实行分区管理第三节光污染与防护一、光污染的性质和危害光对人类的生产、生活至关重要。但在现代化城市中，繁华街道两旁，不少商店用大块玻璃或金属材料装饰门面以及入夜后的霓虹灯令人眼花缭乱，目不暇接，构成新的环境污染源—光污染。强光可使人的视觉疲劳，导致工作效率下降；大功率的激光能危害人的深层组织和神经系统；眩光(如汽车的前头灯)能导致眼睛损伤或失明；杂光(如各种建筑物的反射光)能引起人头晕目眩、食欲下降；外线(760nm以上)能使人皮肤的温度升高，血管扩张，出现红斑反应，甚至出现中暑症状；长期过量紫外线(光波长度在220-320nm)照射，能使人得皮肤癌等。二、光污染的防护限制使用太多的能反射光的建筑材料；在工业上要采用移动屏障，防治非操作者受到有害光的照射；个人防护光污染可戴墨镜和减少皮肤裸露。第四节热污染与防治一、水体热污染的来源、影响及防治1、水体热污染来源主要是含有一定热量的工业冷却水。2、热污染对水体的影响1）对水质的影响如引起水中氧的含量降低等。见P255表11-102）对水生生物的影响不同的生物种群对水温的要求不同，因而水温的变化将会在不同程度影响其赖以生存的水生生物的数量和种群。3）对鱼类的影响水生动物的生殖周期、消化率、呼吸率及其过程，在一定程度上与温度有关。3．水体热污染的控制标准美国环境保护单位建议控制废热的排放，并提出废热水排入水体经混合后的升温高不得高于以下数值：河水2.83度；湖水1.66度；海水冬季2.2度；夏季0.8度。4．水体裁热污染的防治1）加强监督管理，制定废热排放标准2）提高降温技术水平，减少废热排放量3）水体中排入废热源的综合利用二、大气热污染的影响与综合防治（一）热排放对大气环境的影响1、二氧化碳等化学物质的含量增加2、城市上空的气温上升（二）大气热污染防治1．增加森林覆盖面积2．积极开发和利用洁净的新能源3、提高热能利用率